GBT 21237-2026《石油天然气输送管用宽厚钢板》

1石油天然气输送管用宽厚钢板1范围本文件适用于厚度为6mm～90mm的热轧宽厚钢板(以下简称“钢板”),主要用于制造在常规环境及酸性、海底、站场等特殊环境下的石油天然气输送钢管(包含感应加热弯管)和管件。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T223(所有部分)钢铁及合金化学分析方法GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T232金属材料弯曲试验方法GB/T247钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般要求GB/T709—2019热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T2970厚钢板超声检测方法GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T4157—2017金属在硫化氢环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验方法GB/T4160钢的应变时效敏感性试验方法(夏比冲击法)GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T8363钢材落锤撕裂试验方法GB/T10561—2023钢中非金属夹杂物含量的测定标准评GB/T17505钢及钢产品交货一般技术要求GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)GB/T20125低合金钢多元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法GB/T21143金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法GB/T34474钢中带状组织的评定方法GB/T42662钢管无损检测焊接钢管用钢带/钢板分层缺欠的自动超声检测2本文件没有需要界定的术语和定义。4分类、牌号表示方法和代号4.1.1按质量等级分为：a)质量等级1(PSL1);4.1.2按制管后输送介质分为：a)天然气输送管用钢板；b)石油输送管用钢板。4.1.3按产品用途分为：a)常规用钢板；b)抗酸性钢板；c)海底管道用钢板；d)管件用钢板；e)抗大变形钢板；f)感应加热弯管用钢板；g)站场用钢板。4.1.4按交货状态分为：c)热机械轧制(M);4.1.5按边缘状态分为：b)不切边(EM)。4.2牌号表示方法L——代表输送管线“Line”首位英文大写字母；415——代表规定总延伸强度最小值，单位为兆帕(MPa);M——代表交货状态为热机械轧制状态。X——代表管线钢；60——代表规定总延伸强度最小值，单位为千磅力每平方英寸(ksi);3M——代表交货状态为热机械轧制状态。注1:钢级A和钢级B牌号中不包括规定总延伸强度最小值。4.2.6对于抗大变形钢板，在4.2.1和4.2.2规定的牌号(无交货状态代号)之后增加代表抗大变形的表1钢的用途、质量等级、交货状态、牌号和厚度范围厚度范围轧制制、热机械轧制正火、正火轧制L245N/BN、L290N/X42N、L320L360N/X52N、L390N/X56N、L41L450Q/X65Q、L485Q/X70Q、L55热机械轧制L360M/X52M、L390M/X56M、L415L450M/X65M、L485M/X70M、L555L625M/X90M、L690M/X100M、L830热机械轧制4表1钢的用途、质量等级、交货状态、牌号和厚度范围(续)厚度范围热机械轧制热轧、热机械轧制L450PF/X65PF、L485PF/X70PF、L555P热机械轧制感应加热弯管用热轧、热机械轧制L450W/X65W、L485W/X70W、L55热轧、热机械轧制5订货内容a)本文件编号；b)质量等级；c)牌号；d)尺寸、外形及允许偏差；e)交货状态；g)边缘状态；k)特殊要求。6制造工艺6.1冶炼方法6.2交货状态钢板交货状态见表1。57技术要求7.1.1常规用PSL1、PSL2钢的化学成分(熔炼和产品分析)表2常规用PSL1钢的化学成分(熔炼和产品分析)化学成分(质量分数)%CPSV一一一dddddddddd4dd1(1111((1铜最大含量0.50%;镍最大含量0.50%;铬最大含量0.50%;钼最大含量0.15%。碳含量比规定最大碳含量每降低0.01%,锰含量则允许比规定最大锰含量高0.05%,但对L245/B、L290/X42、L320/X46和L360/X52,锰含量最大不应超过1.65%;L390/X56、L415/X60和L450/X65锰含量175%;L485/X70锰含量最大不应超过2.00%。除另有协议外，铌、钒含量之和不应大于0.06%。铌、钒、钛含量之和不应大于0.15%。°除另有协议外。除另有协议外，铌、钒、钛含量之和不应大于0.15%。8除非另有规定，否则不应有意加入硼，残余硼含量不应大于0.001%。表3常规用PSL2钢的化学成分(熔炼和产品分析)化学成分(质量分数)%PSVbbd.jd.jbbd.jd.je,d.je,d.j6表3常规用PSL2钢的化学成分(熔炼和产品分析)(续)化学成分(质量分数)%CPSV0.10°e.d.j0.10°f.g.id.jd.jd.jd.je.d.j0.18°(((8.j0.18°(((8.j0.18°(((8.j0.18°(1d.jd.jd.jeeed.jed.j0.12°((18.j0.12°【1【g.j0.12°(18.j0.12°((1h.j0.10°(1(h.j0.10°(((0.10°(((*碳含量比规定最大碳含量每降低0.01%,则允许锰含量比规定值提高0.05%,但对L245/B、L290/X4X46和L360/X52,锰含量最大不应超过1.65%;L390/X56、L415/X60和L450/X65锰含量1.75%;L485/X70、L555/X80锰含量最大不应超过2.00%;L625/X90、L690/X100和L830/X120锰含量最大不应超过2.20%。除另有协议外，铌、钒含量之和不应大于0.06%。铌、钒、钛含量之和不应大于0.15%。“除另有协议外，铜最大含量0.50%,镍最大含量0.30%,铬最大含量0.30%,钼最大含量0.15%。°除另有协议外。除另有协议外，铌、钒、钛含量之和不应大于0.15%。8除另有协议外，铜最大含量0.50%,镍最大含量0.50%,铬最大含量0.50%,钼最大含量0.50%。”除另有协议外，铜最大含量0.50%,镍最大含量1.00%,铬最大含量0.50%,钼最大含量0.50%。硼含量不大于0.004%。除另有协议外，不应有意添加硼，残余硼含量不应大于0.001%。7w%小于或等于小于或等于8表4常规用PSL2钢板碳当量(续)W%小于或等于小于或等于一一一*碳含量大于0.12%时，CEw适用；碳含量不大于0.12%时，CEpm适用。除另有协议外。97.3力学和工艺性能7.3.1.1对介于本文件规定的两个连续牌号之间的且规定总延伸强度高于L290/X42的中间牌号，其拉伸和弯曲性能由供需双方协商确定。表5常规用PSL1钢板的拉伸和弯曲性能断后伸长率“%180°横向弯曲A拉伸试样由需方确定试样方向，并应在合同中注明，未注明时，采用横向试需方在选用表中牌号时，供需双方可协商确定不同的规定总延伸强度和抗拉强度。一般检验Asomm,当用户有特殊要求时，也可检验A。当发生争议时，以标距为50mm、宽“D为弯曲压头直径，a为试样厚度，采用不减薄试样时，试样厚度为产品的公称厚度。弯曲试验表6常规用PSL2钢板的拉伸和弯曲性能屈强比不大于断后伸长率%横向弯曲A见表6常规用PSL2钢板的拉伸和弯曲性能(续)拉伸性能·%横向弯曲A见*拉伸试样由需方确定试样方向，并应在合同中注明，未注明时，采用横向试需方在选用表中牌号时，供需双方可协商确定不同的规定总延伸强度、抗拉强度和屈强对于L625/X90及其以上级别，规定塑性延伸强度(Ro)适4一般检验Asomm,当用户有要求时，也可检验A。当发生争议时，以标距为50mm、宽度为38mD为弯曲压头直径，a为试样厚度，采用不减薄试样时，试样厚度为产品的公称厚度。弯曲试验后，面上不应出现裂纹。7.3.1.3抗酸性钢板的拉伸和弯曲性能应符合表A.2的规定。7.3.1.4海底管道用钢板的拉伸和弯曲性能应符合表B.2的规定。7.3.1.5管件用钢板拉伸和弯曲性能应符合表C.3的规定。7.3.1.6抗大变形钢板的横向和纵向拉伸与弯曲性能应符合表D.2、表D.3的规定。7.3.1.7感应加热弯管用钢板的拉伸和弯曲性能应符合表E.2的规定。7.3.1.8站场钢管用钢板的拉伸和弯曲性能应符合表F.2的规定。7.3.1.9表5和表6中，标距为50mm时断后伸长率最小值按式(3)计算：Rm——规定的最小抗拉强度，单位为兆帕(MPa);Axc——拉伸试样原始横截面积，单位为平方毫米(mm²),具体如下所示：a)对于圆棒试样，直径为12.7mm和8.9mm的试样Axc为130mm²;直径为6.4mm的试样Axc为65mm²;b)对于全厚度矩形试样，取a)485mm²和b)试样截面积(公称厚度×试样宽度)两者中的较小者，修约到最接近的10mm²。7.3.1.10拉伸试验采用宽度为38mm的全厚度矩形试样，当试验机能力不足时，也可采用圆棒试样测定。当采用圆棒试样时，标距长度内的直径可为12.7mm、8.9mm、6.4mm。表7冲击和落锤撕裂试验(DWTT)(横向)量，KV₈J%%输油输油7.3.2.2抗酸性钢板夏比(V型缺口)冲击试验结果应符合表A.3的规定。7.3.2.6感应加热弯管用钢板夏比(V型缺口)冲击试验结果应符合表E.3的规定。表7、表A.3、表B.3、表C.3、表D.2、表E.3、表F.3的规定。当钢材不足以制取标准试样时，应采用值的75%或50%,优先采用较大尺寸试样。规定值的75%。7.3.3落锤撕裂符合表7的规定。7.3.3.2抗酸性钢板应进行落锤撕裂试验，结果应符合表A.3的规定。7.3.3.6经供需双方协商确定，并在合同中注明，钢板也可采用其他试验温度进行落锤试验。表8减薄落锤试样试验温度的降低℃67.3.4.1常规用PSL2钢板，经供需双方协商确定，并在合同中注明，硬度应符合表9的要求。表9常规PSL2钢板的硬度不大于维氏硬度不大于L245R/BRL245N/BNL245Q/BQJL320N/X46N、L320Q/X46Q、L32L360N/X52N、L360Q/X52Q、L₃6L390N/X56N、L390Q/X56Q、L39L415N/X60N、L415Q/X60Q、L417.3.4.2抗酸性钢板硬度(HV10)不应大于240。7.3.4.5抗大变形钢板最大允许硬度由供需双方协商确定。7.3.4.8钢板的硬度试验，应在宽度四分之一处取横向截面试样，经抛光后按照GB/T4340.1的规定测定HV10,质量证明书注明平均值，但单值不应超过标准规定的允许值。测定点位置如图1所示，试验点至少为9点。◎◎标引符号说明：t——钢板厚度。图1维氏硬度点位置7.4.1晶粒度表10晶粒度级别晶粒度级别7级或更细L245/B~L390/X56(钢级)L415/X60、L450/X65(钢级)L485/X70、L555/X80(钢级)10级或更细L625/X90及以上钢级(钢级)L245/B~L390/X56(钢级)L415/X60、L450/X65(钢级)L485/X70、L555/X80(钢级)10级或更细L245PF/BPF~L390PF/X56PF(牌号)7级或更细L415PF/X60PF、L450PF/X65PF(牌号)L485PF/X70PF、L555PF/X80PF(牌号)L485HD/X70HD、L555HD/X80HD(牌号)注：钢级为牌号表示方法中前两部分的组合，体现钢板屈服强度级7.4.2非金属夹杂物表11非金属夹杂物细粗细粗细粗细粗7.5超声检验7.5.2经供需双方协商，也可采用GB/T2970等其他超声检验方法和验收级别，并在合同中注明。7.6.1钢板表面不应有裂纹、结疤、折叠、气泡、夹杂和肉眼可见的分层等对使用有害的缺陷，如有上述缺陷，允许清除，清除的深度不应超过钢板厚度公差之半，但应保证钢板的最小厚度。清除处应光滑无棱角。7.6.2钢板表面可有不妨碍检测表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈、由压入氧化铁皮脱落引起的不显著的表面粗糙、划伤、压痕及其他局部缺欠，但深度不应大于厚度公差之半，并应保证钢板的最小厚度。7.6.3不切边交货的钢板，其边缘裂口和其他缺陷，在宽度方向的深度不应大于宽度允许偏差的一半，且应保证钢板的最小宽度。7.6.4经供需双方协商确定，按照GB/T14977测定缺陷深度和影响面积。7.7.1钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709—2019的规定。对于抗酸性、海底管道用、抗大变形钢板，厚度偏差按GB/T709—2019的B类执行；对于管件用钢板和感应加热弯管用钢板，厚度偏差按GB/T709—2019的C类执行。7.7.2根据需方要求，经供需双方协商确定并在合同中注明，可提供其他尺寸、外形及允许偏差的钢板。7.8.1抗酸性钢板抗酸性钢板的氢致开裂(HIC)试验和硫化氢应力腐蚀试验(SSC)试验应满足A.3的要求。7.8.2海底管道用钢板海底管道用钢板的应变时效冲击性能满足B.2.4的要求，断裂韧性(CTOD)应满足表B.3的要求。8试验方法表12检验项目、取样数量、取样方法、取样位置和检验方法检验项目11/炉一见8.12拉伸1/批GB/T2975和3弯曲1/批4板宽1/4处，试样561/批GB/T2975和7晶粒度1/批81/批9带状组织1/批一一一一目视一一见A.3.1见A.3.21次1次9.1钢板的检查和验收由供方技术质量检验部门进行。9.2各类型钢板检验项目应满足表13的要求。表13各类型钢板检验项目检验项目管件用抗大变形用站场钢管用OOOOOO拉伸OOOOOOOO弯曲OOOOOOOO×OOOOOOO×△OO×O×O维氏硬度×△OO△OOO晶粒度×OOOOOOO×OOOOOOO带状组织×OOOOOOO××OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO××O△××××××O△×××××××O×××××××O××××9.3钢板应成批验收，每批应由同一牌号、同一熔炼炉号、同一厚度、同一轧制制度、同一热处理制度的钢板组成。每批重量不大于60t。9.4钢板检验项目的取样数量、取样方法和取样位置应符合表12的规定。9.5钢板的HIC和SSC复验级判定规则由供需双方协商确定，其他检验项目的复验级判定应符合GB/T17505的要求。10包装、标志和质量证明书(规范性)抗酸性钢板A.1牌号及化学成分表A.1钢的牌号与化学成分化学成分(质量分数)%%CPSV(18一88一一一88g.h.i一一一一一一一一8一一g.h.j一g.h.i一表A.1钢的牌号与化学成分(续)化学成分(质量分数)%%PSV碳含量大于0.12%时，CEw适用；碳含量不大于0.12%时，CERm适用。0.15%;硼含量不大于0.0005%。若需要人为添加钙，当硫含量大于0.0015%时，钙硫比不小于1.5,此时钙含量不大于0.006°经供需双方协商确定，硫含量上限可提高至0.006%,此时，可协商确定较低的钙硫比。‘除非另有协议，铌、钒含量之和不大于0.06%。8铌、钒、钛含量之和不大于0.15%。经供需双方协商确定，钼含量不应大于0.35%。经供需双方协商确定，铬含量不应大于0.45%,镍含量不应大于0.50%。经供需双方协商确定，铬含量可不大于0.45%。A.2力学和工艺性能A.2.2钢板的夏比(V型缺口)冲击和落锤撕裂试验结果应符合表A.3的规定。表A.2拉伸和弯曲性能拉伸性能“R10.5屈强比断后伸长率Asom%180°横向弯曲L245NS/BNS、L245QS/BQS、L24见7.3.1.9L290NS/X42NS、L290QS/X42QS、L290ML320NS/X46NS、L320QS/X46QS、L320ML360NS/X52NS、L360QS/X52QS、L360ML390NS/X56NS、L390QS/X56QS、L390ML415NS/X60NS、L415QS/X60QS、L415M*拉伸试样由需方确定试样方向，并应在合同中注明，未注明时，采用横向试样。需方在选用表中牌号时，供需双方可协商确定不同的规定总延伸强度、抗拉强度和屈强比。面上不应出现裂纹。表A.3冲击和落锤撕裂试验(横向)(横向)J%%L245NS/BNS、L245QS/BQS、L24L290NS/X42NS、L290QS/X42QS、L290ML320NS/X46NS、L320QS/X46QS、L320ML360NS/X52NS、L360QS/X52QS、L360ML390NS/X56NS、L390QS/X56QS、L390ML415NS/X60NS、L415QS/X60QS、L415MA.3HIC及SSC试验A.3.1HIC试验在GB/T8650—2015规定的A溶液中进行抗氢致开裂试验，各试样3个截面的最大允许平均比率应符合下列验收极限：a)裂纹敏感率(CSR)≤2%;b)裂纹长度率(CLR)≤15%;c)裂纹厚度率(CTR)≤5%。A.3.2.1在GB/T4157—2017规定的A溶液中进行4点弯曲试验，试验加载应力为最小规定总屈服强度的72%,试验时间720h。A.3.2.2HIC试验和SSC试验的试样方向、试验频次和取样位置由供需双方协商确定。(规范性)海底管道用钢板B.1牌号、化学成分和碳当量表B.1钢的牌号及化学成分化学成分(质量分数)%CPSVeeed.ed.ed.ed.ed.ed.e碳含量比规定最大碳含量每降低0.01%,则允许锰含量比规定值提高0.05%,锰含量最大不应超过0.20%。总铝含量不大于0.060%,氮含量不大于0.012%,且铝氮比不小于2(不适用于钛镇静或钛处理钢)。铜最大含量0.35%,镍最大含量0.30%,铬最大含量0.30%,钼最大含量0.10%,硼最大含量0.0005%。铌、钒、钛含量之和不应大于0.15%。铜最大含量0.50%,镍最大含量0.50%,铬最大含量0.50%,钼最大含量0.50%,硼最大含量0.0005%。B.2力学和工艺性能B.2.1钢板的拉伸和弯曲性能应符合表B.2的规定。表B.2拉伸和弯曲性能屈强比断后伸长率%180°横向弯曲表B.2拉伸和弯曲性能(续)Rs/Rm%180°横向弯曲‘"拉伸试样由需方确定试样方向，并应在合同中注明，未注明时，采用横向试需方在选用表中牌号时，供需双方可协商确定不同的规定总延伸强度、抗拉强度和屈强'D为弯曲压头直径，a为试样厚度，采用不减薄试样时，试样厚度B.2.2钢板的夏比(V型缺口)冲击、落锤撕裂和断裂韧性试验结果应符合表B.3的规定。表B.3冲击试验、落锤撕裂和断裂韧性试验-20℃夏比(V型缺口)冲击试验(横向)-10℃落锤撕裂试验(横向)(横向)不小于J%%不小于一一一一一一经供需双方协商，可采用其他试验温度。B.2.3钢板的硬度应符合表B.4的规定。表B.4钢板的硬度维氏硬度不大于B.2.4钢板的应变时效冲击按GB/T4160的规定进行，满足以下要求：b)在试件上沿垂直于轧制方向取夏比(V型缺口)冲击试样，按GB/T229的规定进行冲击试c)检测冲击吸收能量、剪切断面率和吸收能量的韧脆转变曲线，韧脆转变曲线试验温度为吸收能量的50%,且不小于表B.3的冲击吸收能量要求。(规范性)管件用钢板表C.1钢的牌号和化学成分化学成分(质量分数)%PSVN“碳含量比规定最大值每降低0.01%,锰含量则允许比规定最大值提高0.05%,但Q245PF~Q360PF最高锰含量不应超过1.50%;L390PF/X56PF、L415PF/X60PF最高锰含量不应超过1.75%;Q485PF~Q不应超过2.00%。铬+钼十镍+铜的含量不应超过1.0%。如对特殊应用有要求，如低温和/或较厚部位，依照协表C.2碳当量%%%%碳含量大于0.12%时，CEw适用；碳含量不大于0.12%时，CEpm适经供需双方协商确定，CER可提高至0.25%。C.2力学和工艺性能C.2.1钢板的力学和工艺性能应符合表C.3的规定。C.2.2经供需双方协商确定，试样毛坯可经淬火加回火处理后加工成试样，其力学和工艺性能应符合表C.3的规定。表C.3力学和工艺性能(横向)不大于%℃J180°横向弯曲A拉伸试样由需方确定试样方向，并应在合同中注明，未注明时，采用横向试需方在选用表中牌号时，供需双方可协商确定不同的规定总延伸强度、抗拉强度和屈强一般检验As6m,当用户有特殊要求时，可检验A,也可采用比例标距检验。当发生争议时，以标距为50mm、宽度为38mm的矩形试样进行仲裁。维氏硬度不大于(规范性)抗大变形钢板D.1牌号、化学成分和碳当量表D.1钢的牌号及化学成分化学成分(质量分数)%CPSVbbbebbbd碳含量比规定最大碳含量每减少0.01%,则允许锰含量比规定最大锰含量增加0.05%,但除非另有协议，铌、钒和钛含量之和不大于0.15%。除非另有协议，铜最大含量0.50%,镍最大含量0.50%,铬最大含量0.50%,钼最大含量0.50%。除非另有协议，铜最大含量0.50%,镍最大含量1.00%,铬最大含量0.50%,钼最大含量0.50%,不应有意添加硼。D.2力学和工艺性能表D.2钢板的横向力学和工艺性能180°弯曲断后%J%需方在选用表中牌号时，供需双方可协商确定不同的规定总延伸强度、抗拉强度和屈强争议时，以标距为50mm、宽度为38mm的矩形试样进行D为弯曲压头直径，a为试样厚度，采用不减薄试样时，试样厚度为产品的公称厚度。弯曲试验后，面上不应出现裂纹。表D.3钢板的纵向力学性能Ros/R断后Asomm%%试样所承受最大载荷时的延伸率为均匀变形伸长率。R₁.o、R₁₂o、R;.、R₁1.₀、R₁分别对应于拉伸总应变为5.0%、2.0%、1.5%、1.0%、0.5%时的拉伸应力。(规范性)感应加热弯管用钢板E.1牌号、化学成分和碳当量表E.1钢的牌号及化学成分化学成分(质量分数)%%C≤≤B≤≤Al,不大于0.060%。“碳含量比规定最大碳含量每降低0.01%,则允许锰含量比规定值提高0.05%,但L245W/BW、L290W/X42W、L320W/X46W、L360W/X52W最大锰含量不应超过1.65%;但L390W/X56W、L415W/X60W、L450W/锰含量不应超过1.75%;L485W/X70W最大锰含量不应超过1.85%;L555W/X80W最大锰含量不应超过1.95%。E.2力学和工艺性能表E.2钢板的力学和工艺性能规定总延伸断后伸长率°%180°横向弯曲A表E.2钢板的力学和工艺性能(续)规定总延伸不大于断后伸长率‘%180°横向弯曲A拉伸试样由需方确定试样方向，并应在合同中注明，未注明时，采用横向试需方在选用表中牌号时，供需双方可协商确定不同的规定总延伸强度、抗拉强度和屈强一般检验Asom,当用户有特殊要求时，可检验A,也可采用比例标距检验。当双方50mm、宽度为38mm的矩形试样进行